02 青连铁路实心墩模板检算

中铁三局青连铁路工程实心墩模板检算复核书
检算：
复核：
审核：
中铁三局五公司技术开发部
2014年12月1日
检算复核书
一、说明
1、新建青岛至连云港铁路工程胶南（不含）至赣榆北（不含）段站前工程ZQ-4标段，含特大桥5座，大中桥8座，上跨公路桥1座。

墩身类型分为圆柱墩、圆端形实体墩身及变坡圆端墩，其中圆端实体墩262座，高度为1.5～12.5m。

本设计检算模板为双线圆端实体墩身模板。

2、该检算只针对新钢材所制作墩身模板，不适用旧模板改造使用。

二、编制依据
1、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)
2、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)
3、《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81－2002
4、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)
5、《铁路组合钢模板技术规则》(TBJ211-86)
6、《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)
7、《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)
8、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005)
9、《建筑结构静力计算手册》 ( 第二版 )
10、《预应力混凝土用螺纹钢筋》 (GB/T20065-2006)
三、计算参数取值及要求
1、混凝土容重：25kN/m3；
2、混凝浇注入模温度：25℃；
3、混凝土塌落度：160～180mm；
4、混凝土外加剂影响系数取1.2；
5、混凝土浇注速度：2m/h；
6、设计风力：8级风；
7、混凝土泵送浇注。

四、设计计算指标采用值
1、钢材物理性能指标
弹性模量E ＝2.06×105N/mm 2，质量密度ρ＝7850kg/m 3； 2、钢材强度设计值
抗拉、抗压、抗弯f ＝215N/mm 2，抗剪fv ＝125N/mm 2； 3、容许挠度
钢模板板面〔δ〕≤L 1/500； 模板主肋 〔δ〕≤L 2/500； 背楞 〔δ〕≤L 3/1000； 五、荷载值计算 1、水平荷载统计：
根据路桥混凝土的施工条件计算混凝土侧压力如下： 1）新混凝土对模板的水平侧压力标准值
按照《建筑工程大模板技术规程》（JGJ74-2003）附录B ，模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定，可按下列二式计算，并取其最小值：
2
/121022.0V t F c ββγ=
H F c γ=
式中 F ------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2）。

γc ------混凝土的重力密度（kN/m 3）取25 kN/m 3。

t 0------新浇混凝土的初凝时间（h ）,可按实测确定，当缺乏实验资
料时，可采用t =200/(T +15)计算，取t 0=6h 。

T ------混凝土的温度（25°C ）。

V ------混凝土的浇灌速度（m/h ），现场提供的浇筑速度不大于为2
m/h 。

H ------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m ），
取15m 。

Β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺缓凝外加剂
取1.2，该工程取1.2。

Β2------混凝土坍落度影响系数，当坍落度小于100mm 时，取1.10不
小于100mm ，取1.15。

本计算方案以混凝土坍落度高度为180mm,取1.15。

2/121022.0V t F c ββγ=
=0.22x25x6x1.2x1.15x21/2
=64.4 KN/m 2
H F c γ=
=25x15=375KN/m 2
混凝土对模板的水平侧压力取二者中的较小值，F =64.4 KN/m 2作为模板水平侧压力的标准值。

2）倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值
考虑倾倒混凝土产生的水平活载荷标准值取值4 kN/m 2（泵送混凝土） 3）振捣混凝土时产生的水平荷载标准值
振捣混凝土时产生的水平荷载标准值取值4 kN/m 2 （作用范围在新浇筑的混凝土侧压力的有效压头高度之内） 2、水平侧压力的荷载组合：
荷载分项系数:新浇混凝土时对模板恒荷载分项系数取r 1=1.2，活荷载分项系数取r 2=1.4
1）总体水平侧压力为：F 1=64.4*1.2+4*1.4=82.88 KN/m2 六、模板用料强度、刚度检算
模板选材用料如下： 面板采用5mm 热轧Q235钢板； 竖边框采用14*100mm 热轧Q235带钢； 圆法兰采用14*100mm 热轧Q235钢板； 竖肋采用[10#热轧Q235槽钢； 抱箍采用[16#热轧Q235槽钢； 背楞采用[16#热轧Q235双槽钢； 连接螺栓采用10.9级M20*60高强螺栓。

1．模板面板计算：
面板采用6mm 钢板，模板取竖横胁间距为300×1000，计算时按相邻两边固定和另外相邻两边简支近似计算，跨度分别为：
L x =300cm L y =1000cm L x / L y =300/1000=0.3
取1mm 宽的板条，荷载q=0.083×1=0.083N/mm, 面板的截面系数：
261bh W ==2616
1
⨯⨯=36mm
求跨中弯矩:
mm
N l q Km M mm N l q Km M y y y x x x ∙==∙∙=∙==∙∙=1.1411000*083.0*0017.075.310300*083.0*0416.02
2
22
取钢材的泊松比V=0.3,故需换算为:
mm N vMx My v M mm
N vMy Mx v M y x /325.23475.3103.01.141)(/08.3531.1413.075.310)(=⨯+=+==⨯+=+= 应力为:
Mpa Mpa W M 21585.586
08
.353max max <===
σ
挠度验算mm N V Eh B ·1047.41)
3.01(126101.2)1(125
2
35230⨯=-⨯⨯=-=
mm mm B ql Kf W 6.0500300
33.01047.4130008.000261.0·max 5
404=≤=⨯⨯⨯== 面板刚度计算、强度满足要求。

2. 竖肋
间距为300mm ，采用[10槽钢
荷载 q=Fh=0.083×300=24.9N/mm
[10的截面系数 331066.39W mm ⨯=； 惯性矩44103.198I mm ⨯= 最大弯矩max M = q ×L ×L / 8=3.1610⨯N.mm
(1)
强度检算
Mpa Mpa W M 2152.7810
66.39101.3max max 3
6
<=⨯⨯==σ 满足要求 (2)挠度检算
挠度: fmax= 5×q ×L^4/384×1/(E ×I)=1.4mm<l/500=2mm
满足要求
3. 平模背楞计算
背楞采用][16#双槽钢，检算长度为1100mm ，拉杆点作为支撑 A=2*3180mm2,W=2*218000mm3,I=2*23940000 mm4；
由力矩分配法可得,最大弯矩max M =q ×L ×L/8=12.56
10⨯N.mm (1)强度检算
Mpa Mpa W M 2158.28102182105.12max max 3
6
<=⨯⨯⨯==
σ 满足要求
(2)挠度检算
挠度: fmax= 5×q ×L^4/384×1/(E ×I)=1.2mm<l/500=2.2mm 满足要求 4. 拉杆计算
模板对拉杆采用Ф25圆钢（材质45#钢），抗拉强度ft=295N/mm2； 拉杆采用υ25 A=4.9cm2
σ=N/A=83×1.1/4.9=186Mpa <295Mpa 精扎螺纹钢强度满足要求。

5．圆直模板连接螺栓计算
边框采用14*100钢带，圆模所受侧压力由两竖边框承担作用范围为1800*40，两个螺栓作为支点。

模板连接螺栓采用10.9级M20高强螺栓，其抗拉强度ft=500N/mm2。

支座反力F=83×1800×400/2=59.8KN
σ=N/A=59.8/ 3.14=190Mpa <500Mpa
螺栓满足要求。

6．圆直模板连接板计算
焊缝侧向受力, 双面焊, 焊缝高度h
f =6mm, 有效厚度h
e
=h
f
×cos450=4.2 mm，
有效长度为实长度200mm。

焊缝高度的许用抗剪强度为f
w
=160N/mm2, 则：剪力V=N1=59.8KN
则τ=V/A=51.1 N/mm2<f
w
，故侧向焊缝满足抗剪强度的要求。

七、检算结论及意见:
1、该设计满足力学要求。

2、拉杆端头螺母建议采用双螺母扣紧，浇筑混凝土前要对模板安装质量进行严格检查，确保各种连接杆件及螺栓数量完整、连接牢固，不得减少螺栓、拉筋等。

3、在模板加工过程中，注意模板连接板焊缝满足设计要求，保证焊缝质量，焊缝附近往往存在焊接残余应力，模板的疲劳裂纹多从焊缝处萌生和发展，要严格保证焊接长度、高度和饱满度符合要求。

4、施工时按设计要求严格控制砼的浇筑速度及砼的坍落度；注意温度和振捣对混凝土强度的影响，以加快脱模速度。